核酸適配體工程化多價(jià)喜樹堿偶聯(lián)物協(xié)同治療結(jié)直腸癌

瀏覽次數(shù)：768　發(fā)布日期：2025-11-11　來(lái)源：本站　僅供參考，謝絕轉(zhuǎn)載，否則責(zé)任自負(fù)

近日，成都中醫(yī)藥大學(xué)陳士林/鄭川/魯軍與香港浸會(huì)大學(xué)呂愛平團(tuán)隊(duì)在Chemical Engineering Journal上發(fā)表了一篇名為“Aptamer-engineered multivalent camptothecin conjugates synergistically orchestrate immunosuppressive microenvironment and DNA damage cascades in colorectal carcinoma”的研究論文。該研究創(chuàng)新型提出一種將中等毒性天然產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為靶向偶聯(lián)藥物的新途徑，成功開發(fā)出具有高效低毒抗結(jié)腸癌活性的多價(jià)偶聯(lián)物AS-CPT-4，同時(shí)利用核酸適配體在協(xié)同療法中的潛力，提出功能化靶頭的應(yīng)用理念。

研究背景

腫瘤靶向治療的首要挑戰(zhàn)在于如何實(shí)現(xiàn)藥物精準(zhǔn)遞送至病變部位，最大化治療效果的同時(shí)最小化全身毒性。核酸適配體-藥物偶聯(lián)物（ApDC）作為繼抗體藥物偶聯(lián)物（ADC）之后頗具前景的新一代靶向藥物，通過(guò)其適配體成分的卓越靶向特性、低免疫原性以及便捷的化學(xué)可修飾性而日益受到關(guān)注。然而，目前的ApDC研究主要集中于偶聯(lián)高毒性的藥物，如MMAE，而那些天然豐富但活性尚不夠理想的藥物，如喜樹堿等卻未得到充分開發(fā)。

在該項(xiàng)研究中，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性提出了“中等效能藥物的多價(jià)增強(qiáng)策略”，即將多分子藥物共價(jià)偶聯(lián)到單個(gè)適配體上，以通過(guò)提升藥物負(fù)載容量來(lái)增強(qiáng)藥效。在聯(lián)合指數(shù)原則指導(dǎo)下，通過(guò)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的四臂結(jié)構(gòu)介導(dǎo)親水-疏水平衡自發(fā)組裝成均一的AS-CPT-4納米顆粒，該納米系統(tǒng)將EPR介導(dǎo)的被動(dòng)靶向與NCL介導(dǎo)的主動(dòng)運(yùn)輸相結(jié)合，在內(nèi)化后暴露于升高的胞內(nèi)GSH，可觸發(fā)二硫鍵斷裂，實(shí)現(xiàn)特異性的藥物釋放，具備時(shí)空精確性。

圖1：AS-CPT-4 NPs的構(gòu)建示意圖及表征

在成功構(gòu)建AS-CPT-4 NPs后，團(tuán)隊(duì)利用腫瘤球探究了AS-CPT-4 NPs的抗結(jié)腸癌活性，除腫瘤球生長(zhǎng)曲線外，利用激光共聚焦顯微鏡探究了AS-CPT-4 NPs對(duì)結(jié)腸癌腫瘤球的殺傷作用。結(jié)果顯示未經(jīng)處理的腫瘤球維持了良好的活性，而AS-CPT-4納米顆粒和AS組合CPT處理誘導(dǎo)了不同程度的細(xì)胞死亡，其中AS-CPT-4納米顆粒表現(xiàn)出更強(qiáng)的細(xì)胞毒性。AS-CPT-4 NPs在體內(nèi)結(jié)腸癌小鼠模型中同樣展現(xiàn)出強(qiáng)大的抗腫瘤作用，實(shí)現(xiàn)了79.86%的腫瘤生長(zhǎng)抑制率。此外，AS-CPT-4納NPs的腫瘤體積增長(zhǎng)曲線更平緩，表明AS-CPT-4納米顆粒能夠有效抑制腫瘤生長(zhǎng)。

圖2：AS-CPT-4 NPs的體內(nèi)外抗結(jié)腸癌活性

團(tuán)隊(duì)利用MST，CETSA，及AS-CPT-4 NPs與NCL共定位實(shí)驗(yàn)證明AS1411與CPT偶聯(lián)后沒有影響AS1411對(duì)于NCL的靶向性，表明AS-CPT-4 NPs具有良好的腫瘤靶向性。

圖3：AS-CPT-4 NPs靶向NCL

進(jìn)一步在作用機(jī)制研究中，AS-CPT-4 NPs能夠抑制細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，誘導(dǎo)拓?fù)洚悩?gòu)酶I介導(dǎo)的DNA損傷，并通過(guò)AS1411調(diào)控的IκK通路抑制，消除由CPT引發(fā)的NF-κB活化。有趣的是，研究首次發(fā)現(xiàn)，偶聯(lián)物中的AS1411能夠重編程免疫抑制性腫瘤微環(huán)境，具體表現(xiàn)為增加CD8+ T細(xì)胞的浸潤(rùn)，同時(shí)耗竭CD4+ T細(xì)胞群。確立了AS-CPT-4納米顆粒作為具有化療和抗腫瘤免疫治療雙重功能的納米治療平臺(tái)。

圖4：AS-CPT-4 NPs的抗結(jié)腸癌機(jī)制

本研究不僅成功開發(fā)了具有高效低毒抗結(jié)腸癌活性的多價(jià)偶聯(lián)物AS-CPT-4，同時(shí)該方法開創(chuàng)了一條將中等毒性天然產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為靶向偶聯(lián)藥物的新途徑，并為進(jìn)一步探索核酸適配體在協(xié)同療法中的潛力奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

值得提到的是該研究中AS-CPT-4 NPs對(duì)結(jié)腸癌腫瘤球的殺傷作用數(shù)據(jù)獲取得到了成都中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院中心平臺(tái)孫晨老師的技術(shù)支持。該平臺(tái)全新購(gòu)置的的奧偉登（Evident）FV4000激光掃描共聚焦配備全新的高靈敏硅基半導(dǎo)體檢測(cè)器SilVIR，具有更高的靈敏度和更大的動(dòng)態(tài)范圍，從而可允許采用較低的激光強(qiáng)度即可獲得高信噪比圖像，大大降低了激光毒性。同時(shí)FV4000具有超高的掃描速度，大大提高了多色3D腫瘤球數(shù)據(jù)獲取的效率。奧偉登（Evident）FV4000多色全光譜型定量共聚焦顯微鏡已在生命科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛的認(rèn)可與應(yīng)用，展現(xiàn)出其在生物成像方面的非凡魅力與卓越表現(xiàn)。